第6課細胞的物質輸入和輸出第三單元細胞的能量供應和利用·學業質量水平要求·1.基于對不同物質跨膜運輸實例的分析，歸納跨膜運輸方式的特點與條件。2.運用模型與建模的方法分析影響物質跨膜運輸的因素。3.通過植物細胞的質壁分離及復原實驗，提升設計實驗方案的科學探究能力。4.依據物質跨膜運輸原理指導生產實踐。考點一細胞的吸水和失水1．滲透作用(1)概念：指水分子(或其他溶劑分子)通過________的擴散。(2)半透膜半透膜濃度差2．動物細胞的吸水和失水(1)條件①細胞膜：相當于________。②細胞質：有一定濃度，和外界溶液發生______作用。(2)原理現象原理圖例吸水膨脹外界溶液濃度＜細胞質濃度半透膜滲透現象原理圖例形態不變外界溶液濃度＝細胞質濃度失水皺縮外界溶液濃度＞細胞質濃度3.成熟植物細胞的吸水和失水(1)成熟植物細胞的結構基礎

(2)原理①細胞失水：外界溶液濃度____________細胞液濃度，發生__________現象。②細胞吸水：外界溶液濃度____________細胞液濃度，發生________________現象。>(或大于)質壁分離<(或小于)質壁分離的復原全透小細胞質半透膜大1．在滲透作用中，當半透膜兩側溶液濃度相等時，水分子不再通過半透膜。

(

)2．植物細胞的原生質層包括細胞膜、細胞質和細胞核。

(

)3．滲透作用中膜兩側溶液的濃度指的是質量分數。

(

)4．質壁分離過程中水分子可以雙向擴散進出細胞。

(

)5．成熟的植物細胞在發生質壁分離的過程中，細胞吸水能力逐漸減弱。(

)6．當外界溶液的濃度比細胞液的濃度低時，洋蔥鱗片葉的表皮細胞吸水漲破。

(

)×××××√1．(必修1P63圖4-1)若將菠菜葉肉細胞置于清水中，一段時間內細胞體積增大，最終______(填“會”或“不會”)漲破，原因是_________________________________。2．(必修1P64探究·實踐)利用高濃度鹽水(NaCl溶液)殺菌防腐的原理是______________________________________。一次施肥過多造成燒苗，原因是___________________________________。3．(必修1P65正文)成熟植物細胞發生質壁分離的原因是_____________________________________________________________。不會植物細胞的細胞壁有支持和滲透作用使細菌細胞內的水分滲出而死亡土壤溶液濃度過高，植物無法正常吸水外界溶液的濃度大于保護作用細胞液濃度，且原生質層比細胞壁的伸縮性大考向1|

滲透作用的原理及應用1．(2021·湖北卷)紅細胞在高滲NaCl溶液(濃度高于生理鹽水)中體積縮小，在低滲NaCl溶液(濃度低于生理鹽水)中體積增大。下列有關該滲透作用機制的敘述，正確的是(

)A．細胞膜對Na＋和Cl－的通透性遠高于水分子，水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液B．細胞膜對水分子的通透性遠高于Na＋和Cl－，水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液C．細胞膜對Na＋和Cl－的通透性遠高于水分子，Na＋和Cl－從高滲溶液擴散至低滲溶液D．細胞膜對水分子的通透性遠高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－從高滲溶液擴散至低滲溶液√B

解析：大多數水分子以協助擴散的方式進出細胞，少數水分子以自由擴散的方式進出細胞，而Na＋和Cl－以主動運輸的方式進出紅細胞。自由擴散和協助擴散比主動運輸更容易，故細胞膜對水分子的通透性遠高于Na＋和Cl－。由于自由擴散和協助擴散都是順濃度梯度進行的，而主動運輸是逆濃度梯度進行的，故水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液，B正確，A、C、D錯誤。2．圖1所示的甲、乙、丙三個滲透裝置中，三個漏斗頸的內徑相等，漏斗內盛有濃度相同的蔗糖溶液，且漏斗內液面高度相同，漏斗底部均封以半透膜，置于同一個0水槽的清水中。三個滲透裝置半透膜的面積和所盛蔗糖溶液的體積如下表所示。圖2中曲線①②③表示漏斗液面高度隨時間的變化情況。則曲線①②③與甲、乙、丙三個裝置的對應關系是(

)A．①—丙；②—甲；③—乙 B．①—乙；②—甲；③—丙C．①—甲；②—乙；③—丙 D．①—丙；②—乙；③—甲裝置編號甲乙丙半透膜面積SS/2S蔗糖溶液體積TT2T√裝置編號甲乙丙半透膜面積SS/2S蔗糖溶液體積TT2TA

解析：丙漏斗內蔗糖溶液體積最大，吸水量最大，漏斗液面高度最高，對應圖2中①曲線；甲、乙漏斗內蔗糖溶液體積相等，但甲漏斗口的半透膜面積比乙大，吸水速率快，對應圖2中曲線②。滲透過程分析(1)未平衡狀態：水分子是雙向移動的，但最終結果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數較多。(2)平衡狀態：仍然有水分子透過半透膜，這時的水分子由半透膜這一側擴散到另一側與另一側擴散到這一側的數目是相等的。若滲透平衡后，半透膜兩側液面仍存在液面差，則半透膜兩側溶液就還存在濃度差。考向2|

動植物細胞的吸水與失水3．(2022·全國甲卷)植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同。現將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達到平衡時觀察到：①細胞a未發生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發生了質壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質的交換，下列關于這一實驗的敘述，不合理的是(

)A．水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度B．水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b>細胞a>細胞cC．水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度D．水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度√C

解析：由于細胞b在水分交換達到平衡時細胞的體積增大，說明細胞吸水，則水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度，A正確。根據水分交換達到平衡時現象，可以得出水分交換前，細胞a的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度，細胞c的細胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃度，因此水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b>細胞a>細胞c，B正確。由題意可知，水分交換達到平衡時，細胞a未發生變化，說明其細胞液濃度與外界蔗糖溶液濃度相等；水分交換達到平衡時，雖然細胞內外溶液濃度相同，但細胞c失水后外界蔗糖溶液的濃度減小，因此，水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度小于細胞a的細胞液濃度，C錯誤，D正確。4．(2022·湖北卷)哺乳動物成熟紅細胞的細胞膜含有豐富的水通道蛋白，硝酸銀(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列敘述錯誤的是(

)A．經AgNO3處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會膨脹B．經AgNO3處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中不會變小C．未經AgNO3處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會迅速膨脹D．未經AgNO3處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中會迅速變小B

解析：經AgNO3處理的紅細胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通過自由擴散的形式進出細胞，故其在低滲蔗糖溶液中會吸水膨脹，在高滲蔗糖溶液中會失水皺縮，A正確，B錯誤；未經AgNO3處理的紅細胞，水可通過水通道蛋白快速進出細胞，也可通過自由擴散進出細胞，故其在低滲蔗糖溶液中會迅速吸水膨脹，在高滲蔗糖溶液中會迅速失水變小，C、D正確。√5．將某植物花冠切成大小和形狀相同的細條，分為a、b、c、d、e和f組(每組的細條數相等)，取上述6組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度，結果如下圖所示。假設蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換，則下列說法正確的是(

)A．使細條在浸泡前后長度保持不變的蔗糖溶液濃度在0.4～0.5mol·L-1之間B．浸泡后f組細胞的吸水能力小于b組細胞的吸水能力C．a組細胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗能量大于b組D．實驗后，a組細胞液的濃度比b組的高√A

解析：實驗前長度與實驗后長度的比值為1時，水分進出細胞達到平衡；比值小于1表明細胞吸水，細胞液濃度大于外界蔗糖濃度；比值大于1表明細胞失水，細胞液濃度小于外界蔗糖濃度。c組細胞吸水，d組細胞失水，花冠細胞的細胞液濃度應在0.4～0.5mol·L-1之間，則使細條在浸泡前后長度保持不變的蔗糖溶液濃度也在0.4～0.5mol·L-1之間，A正確。浸泡后f組細胞處于失水狀態，細胞液濃度增大，而b組細胞處于吸水狀態，細胞液濃度減小，故此時f組細胞的吸水能力大于b組細胞的吸水能力，B錯誤；水分子進出細胞的方式是被動運輸，不需要消耗能量，C錯誤；根據柱形圖可知，a組和b組相比，a組的細胞吸水量更多，因此實驗后a組細胞液的濃度比b組的低，D錯誤。考點二物質跨膜運輸的方式1．物質進出細胞的方式(1)被動運輸與主動運輸方式被動運輸主動運輸自由擴散協助擴散運輸方向____濃度→____濃度____濃度→____濃度載體不需要____________能量不需要______________高低低高需要需要不需要需要模型舉例O2、CO2、甘油、乙醇、苯人的紅細胞吸收________、H2O通過通道蛋白的運輸小腸上皮細胞吸收葡萄糖、無機鹽、氨基酸等葡萄糖(2)胞吞與胞吐方式胞吞胞吐運輸方向細胞____→細胞____細胞____→細胞____蛋白質需要______能量需要______模型舉例白細胞吞噬病菌分泌蛋白的分泌外內內外需要需要2.轉運蛋白的種類及特點項目載體蛋白通道蛋白轉運物質只容許與______________相適應的分子或離子通過只容許與自身通道的____________相適配、____________相適宜的分子或離子通過特點每次轉運時都會發生__________的改變分子或離子通過通道蛋白時________與通道蛋白結合舉例協助葡萄糖進入細胞的載體蛋白水通道、離子通道等自身結合部位直徑和形狀大小和電荷自身構象不需要1．分子或離子通過通道蛋白時，需要與通道蛋白結合。

(

)2．主動運輸使膜內外物質濃度趨于一致，維持了細胞的正常代謝。

(

)3．Na＋與有關轉運蛋白結合進出神經細胞均屬于主動運輸。

(

)4．低溫不影響礦質離子的吸收速率。

(

)5．新生兒從乳汁中獲得抗體需要消耗能量。

(

)6．同種物質進出同一細胞的方式一定相同。

(

)7．以胞吐的方式排出細胞的物質不一定都是生物大分子。

(

)8．所有小分子物質均可通過細胞膜進入細胞。

(

)√√××××××1．(必修1P66正文)轉運蛋白是一類跨越細胞膜磷脂雙分子層的蛋白質，包括載體蛋白和通道蛋白。載體蛋白每次轉運都會發生________________。過去人們普遍認為水分子都是通過自由擴散進出細胞的，后來研究表明，水分子更多的是通過細胞膜上的____________以__________方式進出細胞的。2．(必修1P70與社會的聯系)囊性纖維化是細胞中某種蛋白質結構異常，影響了Na＋和Cl－的跨膜運輸，這一事例說明這種結構蛋白屬于細胞膜上的__________，也反映了細胞膜對離子的吸收具有選擇性是通過細胞膜上______________________來實現的。自身構象的改變水通道蛋白協助擴散載體蛋白載體蛋白的種類和數量考向1|

物質跨膜運輸方式的判斷1．(2023·遼寧卷)血腦屏障的生物膜體系在控制物質運輸方式上與細胞膜類似。下表中相關物質不可能存在的運輸方式是

(

)選項通過血腦屏障生物膜體系的物質運輸方式A神經生長因子蛋白胞吞、胞吐B葡萄糖協助擴散C谷氨酸自由擴散D鈣離子主動運輸√C

解析：神經生長因子蛋白是生物大分子，通過胞吞、胞吐進出細胞，與生物膜的流動性有關，A正確；葡萄糖進入哺乳動物成熟紅細胞的方式是協助擴散，故血腦屏障生物膜體系運輸葡萄糖的方式可能為協助擴散，B正確；谷氨酸跨膜運輸需要載體蛋白的協助，不可能為自由擴散，當谷氨酸作為神經遞質出細胞時為胞吐，也不是自由擴散，C錯誤；鈣離子通過生物膜需要載體蛋白，方式可能為主動運輸，D正確。2．(2022·廣東卷)人體缺乏尿酸氧化酶，導致體內嘌呤分解代謝的終產物是尿酸(存在形式為尿酸鹽)。尿酸鹽經腎小球濾過后，部分被腎小管細胞膜上具有尿酸鹽轉運功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最終回到血液。尿酸鹽重吸收過量會導致高尿酸血癥或痛風。目前，E是針對上述蛋白治療高尿酸血癥或痛風的常用臨床藥物。為研發新的藥物，研究人員對天然化合物F的降尿酸作用進行了研究。給正常實驗大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制劑，獲得了若干只高尿酸血癥大鼠，并將其隨機分成數量相等的兩組，一組設為模型組，另一組灌服F設為治療組。一段時間后檢測相關指標，結果見圖1。回答下列問題：(1)與分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在細胞內的合成、加工和轉運過程需要________________________________________及線粒體等細胞器(答出兩種即可)共同參與。腎小管細胞通過上述蛋白重吸收尿酸鹽，體現了細胞膜具有____________的功能特性。原尿中還有許多物質也需借助載體蛋白通過腎小管的細胞質，這類跨膜運輸的具體方式有____________________。核糖體、內質網、高爾基體(答出兩種即可)選擇透過性主動運輸、協助擴散(2)URAT1分布于腎小管細胞刷狀緣(如圖2)，該結構有利于尿酸鹽的重吸收。原因是_____________________________________________________________________________。刷狀緣增大了細胞膜的面積，有利于增加URAT1的分布，增加尿酸鹽與URAT1的接觸(3)與空白對照組(灌服生理鹽水的正常實驗大鼠)相比，模型組的自變量是__________________。與其他兩組比較，設置模型組的目的是_________________________。(4)根據尿酸鹽轉運蛋白檢測結果，推測F降低治療組大鼠血清尿酸鹽含量的原因可能是______________________________________________________________________________________________________________，減少尿酸鹽重吸收。為進一步評價F的作用效果，本實驗需要增設對照組，具體為_______________________________________________________________________________________。驗證藥物

F的降尿酸對高尿酸血癥大鼠灌服適量藥物E，檢測該組大鼠血清尿酸鹽含量及URAT1和GLUT9的相對含具有尿酸鹽轉運功能的蛋白URAT1和GLUT9合成受阻或F促進URAT1和GLUT9合成受阻或F促進URAT1和GLUT9的降解大鼠患高尿酸血癥作用量解析：(1)URAT1和GLUT9均為膜蛋白，其合成場所為核糖體，合成后還需要內質網與高爾基體對其進行加工、分揀和運輸，該過程需要線粒體供能。腎小管通過這兩種膜蛋白重吸收尿酸鹽的過程體現了細胞膜的選擇透過性，即允許某些物質透過的特性。原尿中水的重吸收需要依靠水通道蛋白，運輸方式為協助擴散；氨基酸、葡萄糖等物質的重吸收需要借助載體蛋白，運輸方式為主動運輸。(2)腎小管細胞刷狀緣結構增大了細胞膜的表面積，能夠增加URAT1的分布，有利于尿酸鹽的重吸收。(3)模型組與空白對照組的區別在于是否對大鼠進行了灌服尿酸氧化酶抑制劑的實驗處理，故與空白對照組相比，模型組大鼠患高尿酸血癥。模型組大鼠未給予天然化合物F進行治療，與其他兩組相比，驗證天然化合物F可以治療高尿酸血癥。(4)據題圖1可知，治療組大鼠的URAT1和GLUT9的相對含量均比模型組低，推測天然化合物F降低血清尿酸鹽含量的機理是抑制URAT1和GLUT9的合成或促進URAT1和CLUT9的降解，從而減少對原尿中尿酸鹽的重吸收，達到降低血清尿酸鹽含量的效果。根據題意，藥物E是針對URAT1和GLUT9兩種蛋白治療高尿酸血癥或痛風的常用臨床藥物，因此要評價F的作用效果，需要增設一組陽性對照，即對高尿酸血癥大鼠灌服適量藥物E，檢測該組大鼠血清尿酸鹽含量及URAT1和GLUT9的相對含量。模型法判斷物質跨膜運輸方式考向2|

影響物質跨膜運輸的因素分析3．(2023·全國甲卷)物質輸入和輸出細胞都需要經過細胞膜。下列有關人體內物質跨膜運輸的敘述，正確的是(

)A．乙醇是有機物，不能通過自由擴散方式跨膜進入細胞B．血漿中的K＋進入紅細胞時需要載體蛋白并消耗ATPC．抗體在漿細胞內合成時消耗能量，其分泌過程不耗能D．葡萄糖可通過主動運輸但不能通過協助擴散進入細胞√B

解析：乙醇是有機物，與細胞膜中磷脂相似相溶，可以通過自由擴散方式進入細胞，A錯誤；血漿中K＋含量低，紅細胞內K＋含量高，K＋逆濃度梯度進入細胞的過程為主動運輸，需要載體蛋白并消耗ATP，B正確；抗體為分泌蛋白，分泌過程為胞吐，需要消耗能量，C錯誤；葡萄糖進入小腸上皮細胞等細胞的方式為主動運輸，進入哺乳動物成熟的紅細胞的方式為協助擴散，D錯誤。4．(2024·貴州1月適應性測試)為探究某植物對鎘(Cd2+)的跨膜運輸方式，在一定Cd2+濃度的培養液中水培，設置4組實驗：對照組(Ⅰ)、加入Ca2+通道抑制劑(Ⅱ)、加入ATP水解酶抑制劑(Ⅲ)、加入K＋通道抑制劑(Ⅳ)，培養一段時間后，測定葉組織中的Cd2+含量，結果如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)A．由圖中Ⅰ、Ⅲ可知，細胞吸收Cd2+存在主動運輸B．由圖中Ⅰ、Ⅳ可知，K＋通道蛋白不參與吸收Cd2+C．細胞吸收Cd2+過程中，Cd2+要與Ca2+通道蛋白結合D．增加Ⅰ組培養液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量√C

解析：由題圖中Ⅰ、Ⅲ可知，加入ATP水解酶抑制劑，葉組織中Cd2+相對含量下降，說明細胞吸收Cd2+存在主動運輸，A正確；由題圖中Ⅰ、Ⅳ可知，加入K＋通道抑制劑，葉組織中Cd2+相對含量基本不發生改變，說明K＋通道蛋白不參與吸收Cd2+，B正確；由題圖中Ⅰ、Ⅱ可知，加入Ca2+通道抑制劑，葉組織中Cd2+相對含量下降，說明Ca2+通道蛋白參與吸收Cd2+，通過通道蛋白進行跨膜轉運時，轉運物質不需要與通道蛋白結合，Ca2+與Cd2+競爭Ca2+通道蛋白，增加Ⅰ組培養液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量，C錯誤，D正確。

√

模型法分析影響跨膜運輸的因素考向3|

物質跨膜運輸的有關實驗6．研究植物細胞的吸水和失水時，某同學利用紅色的月季花瓣為實驗材料，利用甲、乙、丙三種不同的溶液進行探究，實驗結果如下圖所示。下列說法錯誤的是(

)A．選用紅色月季花瓣是因其液泡內含色素，易于觀察B．乙處理時，花瓣細胞通過被動運輸吸收乙中的溶質C．據圖可判斷三種溶液濃度的大小為乙>丙>甲D．若將丙處理過的花瓣置于甲中體積無變化，說明原生質層已喪失選擇透過性√B

解析：紅色月季花瓣液泡中含有紅色素，易于觀察質壁分離，A正確；乙處理時，細胞在經歷失水后，原生質體體積又逐漸變大，說明花瓣細胞可以吸收乙中的溶質，該物質運輸方式可能是被動運輸或主動運輸，B錯誤；甲處理后，細胞吸水，說明細胞液濃度大于甲溶液濃度，乙、丙處理時，細胞都失水，并且乙失水更多更快，說明乙和丙溶液濃度都大于細胞液濃度，且乙溶液濃度更大，可判斷三種溶液濃度的大小為乙>丙>甲，C正確；若將丙處理過的花瓣置于甲中體積無變化，細胞不能吸水，可能是細胞失水過多導致原生質層已喪失選擇透過性，D正確。7．(2024·山東濟寧模擬)正常條件下某植物根細胞吸收離子W可分兩個階段，如曲線1所示，Oa段表示離子W進入細胞壁，而沒有通過膜進入細胞質，ab段表示離子W以恒定的速率持續進入細胞質。bc段表示將其移至蒸餾水中產生的結果。限制代謝作用，得到的結果如曲線2所示。下列分析錯誤的是(

)A．與c相比，b時刻細胞吸水能力較強B．離子W進入該植物細胞細胞質需要通道蛋白協助C．bc段出現的原因是離子W快速流出細胞壁D．曲線2中限制代謝作用的處理可能是加入呼吸抑制劑√B

解析：從b點開始，將細胞移入水中，則細胞會吸收水分，所以c點細胞液的濃度低于b點，則與c相比，b時刻細胞吸水能力較強，A正確；從題圖中看出，限制代謝后，細胞吸收離子的速率降低，說明代謝影響物質的運輸，所以其運輸方式是主動運輸，需要載體蛋白的協助，B錯誤；bc段表示將細胞移至蒸餾水中，由于在細胞膜和細胞壁之間存在離子，所以放入水中，離子W快速流出細胞壁，造成吸收離子的量減少，C正確；根據B項分析，該物質的吸收是主動運輸，曲線2是由于限制了代謝的作用，造成了吸收離子的量減少，所以曲線2中限制代謝作用的處理可能是加入呼吸抑制劑，抑制劑加入后，影響了主動運輸需要的能量，造成吸收速率降低，D正確。考點三(探究?實踐)探究植物細胞的吸水和失水1．實驗原理(1)成熟的植物細胞構成滲透系統的原因：①半透膜：__________相當于半透膜。原生質層②濃度差：外界溶液與細胞液之間存在濃度差。

(2)伸縮性不同：原生質層的伸縮性______細胞壁的伸縮性。大于2．實驗過程(1)實驗步驟與現象逐漸變小加深逐漸變大(2)實驗現象模型分析3．實驗結論(1)成熟植物細胞能與外界溶液構成滲透系統并發生滲透作用。(2)當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞_____，出現__________現象。(3)當外界溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞_____，出現______________現象。質壁分離復原失水質壁分離吸水1．“觀察植物細胞質壁分離與復原”實驗中，至少需要對裝片進行三次觀察。

(

)2．低倍鏡觀察紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞發生質壁分離時，隨中央液泡變小紫色變深。

(

)3．用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質壁分離程度相同。

(

)4．大蒜根尖分生區細胞可用于觀察細胞的質壁分離與復原。

(

)5．需要在高倍顯微鏡下才能觀察到洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離。(

)6．質壁分離復原過程結束時，細胞內外溶液的濃度相同。

(

)√××××√1．(必修1P64材料用具)本實驗選用質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液作試劑，濃度過高對實驗結果的影響是_________________________________________________________________；濃度過低，則____________________________________。2．(必修1P65正文)細胞質壁分離過程中，細胞吸水能力______，原因是___________________________________________________________。不能引起質壁分離或質壁分離速度太增強細胞質質壁分離速度快，細胞會因失水過多而死亡，不能再進行質壁分離復原慢壁分離過程中，細胞失水，細胞液濃度增大，吸水能力增強考向1|

實驗原理和基本步驟分析1．(2022·浙江6月選考)“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原”實驗中，用顯微鏡觀察到的結果如圖所示。下列敘述正確的是(

)A．由實驗結果推知，甲圖細胞是有活性的B．與甲圖細胞相比，乙圖細胞的細胞液濃度較低C．丙圖細胞的體積將持續增大，最終漲破D．若選用根尖分生區細胞為材料，質壁分離現象更明顯√A

解析：能發生質壁分離的細胞應為活的植物細胞，由圖可知，從甲到乙發生了質壁分離現象，說明甲圖細胞是活細胞，A正確；乙圖所示細胞發生質壁分離，該過程中細胞失水，故與甲圖細胞相比，乙圖細胞的細胞液濃度較高，B錯誤；由于有細胞壁的限制，丙圖細胞體積不會持續增大，且不會漲破，C錯誤；根尖分生區細胞無中央大液泡，不能發生質壁分離，D錯誤。2．在適宜條件下，將月季的花瓣細胞置于一定濃度的A溶液中，測得細胞液滲透壓與A溶液滲透壓的比值變化如圖所示。下列有關敘述錯誤的是(

)

A．t1時，水分子不進出花瓣細胞B．A溶液中的溶質能被花瓣細胞吸收C．t2時，花瓣細胞的吸水能力大于t0時D．t0～t2時，花瓣細胞先發生質壁分離，后自動復原√A

解析：據圖分析，月季的花瓣細胞置于一定濃度的A溶液中，細胞液滲透壓與A溶液滲透壓的比值逐漸增大，t0～t1時，細胞液滲透壓與A溶液滲透壓的比值小于1，說明外界溶液濃度大，細胞失水，發生質壁分離；t1時，細胞液滲透壓與A溶液滲透壓的比值為1，此時水分子進出花瓣細胞的速率相等；t1～t2時，細胞液滲透壓與A溶液滲透壓的比值大于1，說明細胞吸水，發生質壁分離的復原，且溶質微粒可以進入細胞，導致細胞液濃度越來越大，A錯誤，B、D正確。t2時，細胞液滲透壓與A溶液滲透壓的比值為3，大于t0時比值，故此時花瓣細胞的吸水能力大于t0時，C正確。3．(2023·全國甲卷)探究植物細胞的吸水和失水實驗是高中學生常做的實驗。某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行實驗，探究蔗糖溶液、清水處理外表皮后，外表皮細胞原生質體和液泡的體積及細胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質體是指植物細胞不包括細胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實驗結果的是(

)√C

解析：用30%蔗糖溶液處理之后，細胞失水，原生質體和液泡的體積都會減小，細胞液濃度上升；用清水處理之后，細胞吸水，原生質體和液泡體積會增大，細胞液濃度下降，A、B錯誤。隨著所用蔗糖溶液濃度上升，當蔗糖溶液濃度超過細胞液濃度之后，細胞就會開始失水，原生質體和液泡的體積減小，細胞液濃度上升，C正確，D錯誤。考向2|

實驗的拓展和應用4．(2021·廣東卷)保衛細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片，觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響，下圖為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤的是(

)

A．比較保衛細胞細胞液濃度，③處理后>①處理后B．質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中C．滴加③后有較多水分子進入保衛細胞D．推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③√A

解析：滴加蔗糖溶液①后一段時間，保衛細胞氣孔張開一定程度，說明保衛細胞在蔗糖溶液①中吸收一定量的水分；滴加蔗糖溶液②后一段時間，保衛細胞氣孔關閉，說明保衛細胞在蔗糖溶液②中失去一定量的水分；滴加蔗糖溶液③后一段時間，保衛細胞氣孔張開程度較大，說明保衛細胞在蔗糖溶液③中吸收較多水分，且多于在蔗糖溶液①中吸收的，由此推斷三種蔗糖溶液濃度大小為②>①>③。通過以上分析可知，①處理后細胞吸水量少于③處理后細胞吸水量，說明保衛細胞細胞液濃度①處理后>③處理后，A錯誤；②處理后細胞失水，故質壁分離現象最可